滲流型BT-NZF復(fù)相粉體的吸波機(jī)理研究.pdf

1、吸波材料最早應(yīng)用在軍事領(lǐng)域。進(jìn)入信息時(shí)代后,電磁波污染成為人類(lèi)的巨大威脅,這促使吸波材料在電子器件等民用領(lǐng)域上占據(jù)重要地位。探索高吸收率、寬吸收頻帶等優(yōu)異綜合性能的吸波材料已成為研究者們的主要目標(biāo)。鐵電鐵磁復(fù)合材料由于同時(shí)具備鐵電相的介電性能和鐵磁相的磁性能,有望利用其制備吸收率高、頻帶寬的高性能吸波材料。
　　 本文全面綜述了吸波材料的研究發(fā)展現(xiàn)狀,并介紹了復(fù)合吸波材料的優(yōu)勢(shì)。此外,本文還總結(jié)了復(fù)合吸波材料的制備方法,其中重點(diǎn)

2、介紹了溶膠凝膠法的制備特征。本文采用溶膠凝膠法原位復(fù)合制備了滲流型BaTiO3-Ni0.5Zn0.5Fe2O4復(fù)相粉體,通過(guò)改變燒成溫度和兩相比例等手段,制備了較純的兩相復(fù)合粉體,通過(guò)XRD研究其結(jié)構(gòu)和晶相形成,掃描電子顯微鏡觀察復(fù)相粉體的形貌,透射電子顯微鏡觀察復(fù)相粉體中兩相界面狀態(tài),利用網(wǎng)絡(luò)矢量分析儀對(duì)復(fù)相材料的介電性能、磁性能、吸波性能進(jìn)行了測(cè)量,還利用激光粒度儀對(duì)復(fù)相粉體的顆粒度進(jìn)行了測(cè)試。具體研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:
　　

3、 利用溶膠凝膠原位復(fù)合制備法在不同溫度下燒成獲得了滲流型BaTiO3-Ni0.5Zn0.5Fe2O4復(fù)相粉體,結(jié)果表明,對(duì)本體系而言,當(dāng)溫度升高至950℃時(shí),逐漸開(kāi)始形成由BT、NZF兩相構(gòu)成的復(fù)相體系,而且復(fù)相粉體中兩相比例對(duì)復(fù)相粉體的吸波范圍有一定影響。BT/NZF-2/8時(shí),復(fù)相粉體的吸波性能最好,一方面BT相能部分補(bǔ)償NZF相中介電性能和磁性能的差異,從而使復(fù)相粉體的阻抗匹配較其他比例復(fù)相粉體更加接近于1;根據(jù)滲流理論的特點(diǎn),該

4、復(fù)相體系具有明顯的滲流體系結(jié)構(gòu),且滲流閾值為NZF在復(fù)相粉體中的比例為80％,在滲流閾值附近,復(fù)相體系中兩相界面接觸面積最大,使得此時(shí)復(fù)相體系的介電常數(shù)實(shí)部和虛部值取得最大值,而此時(shí)體系中鐵磁相NZF含量較大,具有較大的磁導(dǎo)率實(shí)部和虛部值,從而使得介質(zhì)的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率達(dá)到最佳阻抗匹配。具有最佳阻抗匹配的復(fù)相粉體能夠獲得較好的吸波性能,吸波峰值達(dá)到-35dB,吸波帶寬達(dá)到了7GHz。該RL值比兩相簡(jiǎn)單混合的吸波材料提高了40％,吸波帶寬

5、也提高至2倍左右。
　　 本文通過(guò)對(duì)具有最佳阻抗匹配的滲流型復(fù)相粉體球磨較長(zhǎng)時(shí)間使得顆粒之間接觸面積進(jìn)一步的增大,實(shí)現(xiàn)了大量增加滲流型復(fù)相粉體的缺陷,成功獲得了具有更高介電損耗和磁損耗以及更強(qiáng)衰減電磁波能力的滲流型復(fù)相粉體。得到了在阻抗匹配接近于1時(shí),衰減常數(shù)能夠達(dá)到800GdB,此時(shí)的RL值最高能達(dá)接近-50dB,相比未經(jīng)球磨的滲流型復(fù)相粉體又提高了50％左右,而吸波帶寬并沒(méi)有減少。
　　 考慮到吸波材料的應(yīng)用特性,本